小區(qū)供電設(shè)計(jì)

/摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷提高，城市化的步伐正在加快。不僅是目前的城市，還是社會(huì)主義新農(nóng)村，由經(jīng)過(guò)專業(yè)人士設(shè)計(jì)的居民小區(qū)環(huán)境漂亮，公共設(shè)施齊全，各地小區(qū)的建設(shè)可謂是蒸蒸日上，如火如荼。電是現(xiàn)代人生活不行離開(kāi)的一部分，那么小區(qū)供電質(zhì)量干脆影響著居民的日常生活。所以作為一名有志于成為一名電力工作人員的人，應(yīng)當(dāng)針對(duì)電力供應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不斷的學(xué)習(xí)模擬，提高專業(yè)水平。本次針對(duì)電力系統(tǒng)的末端，小區(qū)配電方面進(jìn)行了模擬學(xué)習(xí)。首先應(yīng)當(dāng)對(duì)小區(qū)的負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在統(tǒng)計(jì)的時(shí)候應(yīng)全面考慮，包括近幾年來(lái)當(dāng)?shù)匦^(qū)的一戶平均用電水平，以及逐年的變更趨勢(shì)。還和一些大城市的戶平均用電水平進(jìn)行了比較，以及已經(jīng)建設(shè)好的小區(qū)的變壓器的負(fù)荷狀況來(lái)綜合考慮每戶應(yīng)當(dāng)規(guī)劃的負(fù)荷，以免造成電能的奢侈和投資的增多。確定好負(fù)荷之后，確定變壓器的容量。要緊跟變壓器的發(fā)展，接受性價(jià)比比較高的變壓器。考慮到居民小區(qū)本身的特點(diǎn)，以及箱式變壓器的蓬勃發(fā)展，宜把小區(qū)分成若干供電團(tuán)組來(lái)供電，由總限制室來(lái)管理。其中總限制室配備無(wú)功補(bǔ)償，并且安裝一臺(tái)或兩臺(tái)油式變壓器來(lái)給旁邊的住宅樓供電。在變壓器的選址方面，嚴(yán)格遵守電力平安規(guī)定，確定不能影響居民日常生活。在主接線方面充分結(jié)合了小區(qū)的負(fù)荷分布狀況和道路的走向，本著高效，節(jié)約的原則確定了方案。在電纜的選擇和鋪設(shè)方面，嚴(yán)格遵照《電力工程電纜敷設(shè)規(guī)范》等相關(guān)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇和鋪設(shè)。進(jìn)行了短路電流的計(jì)算，主要設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，及接地防雷的設(shè)計(jì)。在本論文的正文里配備有說(shuō)明、計(jì)算和圖紙。關(guān)鍵詞：居民小區(qū)配電系統(tǒng)變電所

AbstractWiththenationaleconomycontinuedtoincrease，ThepaceoftheUrbanizationisspeedingup.Notonlythepresentcity,andanewsocialistcountryside.thesurroundingsoftheresidentialareaisbeautifulwithaprofessionaldesign.Publicfacilitiesarecomplete.thepaceofconstructionoftheresidentialareaisquickly.Electricityisanecessaryparttothelifeofthepeople.Sothatthequalityofsupplyofelectricityisimportanttopeople'sdailylife.Asapeoplewhomakesatargetthatworkforpowersystemsshouldcontinuallystudyallkindsofpowerlink,toimproveprofessionalskills.Thisisworksfortheendofthepowersystem,tostudy.thedomesticloadforsmallresidentialarea.FirstStatisticsLoadofsmallresidential,wemustthinkmanythings.Includingtheelectricityconsumptionofthelocalresidentialinrecentyears,andthetrendofchangesyearbyyear.Ialsocontrastwiththeelectricityconsumptionofthedevelopedcity,andtheSituationoftransformersthathaveconstructed.Theseworkistoavoidthewasteofthepowerofelectricityandthewasteofinvestment.Aftertheconfirmitionoflode,Iensurethecapacityofthetransformer.Withtheevelopmentofthetransformer,Ichoosethetransformerthathaveagoodpricequality.Consideringthecharacteristicofdistrictandthegreatedevelopmentofbox-typeelectricsubstation,Itisgoodtodividethedistricttoseveralzones.Everyzone’spowerissuppliedbyabox-typeelectricsubstation.thecommandisequipedbyparallelcapacitor，andoneortwotransformersthatofferelectricpowertobuildingsnearby.Inthefieldofaddressoftransformer,Ifollowelectricityordinanceandelectricalsafetystrictly.Itmustn’taffectthenormallife.Whendrawingtheschematicdiagram,Iconsiderthedistributionofthedomesticloadandthedirectionoftheroads,ontheprincipleofhighefficiencyandsaveresources,tooptimizeoftheplan.Intherespectofundergroundcable,IfollowtheCableLayingofelectricpowerengineeringhandbookandotherrelatingtonationalstandards.theShortCircuitCurrenthasbeenanalyzed,Majorequipmenthasbeedtestedandcalibrated.lightningprotectiveearthingsystemhasbeendesignedinasystematicway.Keywords:

ResidentialareaDistributionsystemStepdowntransformer

書(shū)目摘要 1Abstract 2書(shū)目 4第一章概述 61.1設(shè)計(jì)的對(duì)象 61.2設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 61.3供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 61.4設(shè)計(jì)的原始資料 61.4.1小區(qū)平面圖 6供電電源狀況 71.5當(dāng)?shù)氐臍庀鬆顩r 71.6用電費(fèi)用 8其次章小區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 9第三章無(wú)功補(bǔ)償 153.1補(bǔ)償點(diǎn)的設(shè)定 153.2無(wú)功補(bǔ)償容量的確定 15第四章變壓器的選擇和電氣主接線 194.1補(bǔ)償后小區(qū)負(fù)荷 194.2變壓器選型的原則 194.3變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 204.4主變壓器容量的選擇 20只裝一臺(tái)主變壓器 20裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 204.5其他方面的考慮 214.6負(fù)荷中心的計(jì)算 214.7主變壓器選擇的方案 214.8變電所主接線方案的選擇 22第五章變配電所位置和型式的選擇 265.1變電所位置的選擇的一般原則 265.2變電所型式的選擇 26第六章短路電流計(jì)算 286.1短路的緣由 286.2短路的后果 286.3短路的形式 296.4短路電流的計(jì)算 296.5標(biāo)幺值法 306.6計(jì)算電路圖及短路電流計(jì)算 31第七章變配電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 357.1高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件 357.2380V側(cè)低壓一次設(shè)備的選擇 40第八章變電所內(nèi)部結(jié)構(gòu)和配電裝置 468.1變電所的布局要求 468.2變配電所的平安凈距 468.3配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟 478.4屋內(nèi)配電裝置布置型式 47第九章二次回路和繼電愛(ài)惜 489.1電能測(cè)量 489.2變壓器的繼電愛(ài)惜 499.3高壓斷路器的限制和信號(hào)回路 51第十章電氣平安，接地和防雷 5210.1平安常識(shí) 5210.2接地 5210.3防雷 53總結(jié) 55致謝辭 56附錄 57

第一章概述1.1設(shè)計(jì)的對(duì)象本次設(shè)計(jì)的對(duì)象—“居民小區(qū)”，全小區(qū)總面積約34000平方米。有2座12層的小高層，小高層下面配備有地下車庫(kù)，有14座6層的多層，有1座2層的物業(yè)管理中心。負(fù)荷等級(jí)屬于二級(jí)負(fù)荷。1.2設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償，變配電所主變壓器和主接線方案，變配電所位置和型式的選擇，短路電流的計(jì)算，變配電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，變配電所進(jìn)出線的選擇，變配電所二次回路方案的選擇和繼電愛(ài)惜的整定，變配電所的防雷愛(ài)惜和接地裝置的設(shè)計(jì)、變配電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.3供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則（1）必需遵守國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的平安、供電牢靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)接受國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）必需從全局動(dòng)身，統(tǒng)籌兼顧，依據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。（4）應(yīng)依據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)和長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)、近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。1.4設(shè)計(jì)的原始資料小區(qū)平面圖供電電源狀況在距離小區(qū)5km處有10KV電纜分接箱，從該分接箱處引出一條10KV三芯電纜，電纜首段設(shè)的高壓真空斷路器，其流量容量為500MVA。該真空斷路器具有體積小，動(dòng)作快，壽命長(zhǎng)，平安牢靠和便于維護(hù)檢修等優(yōu)點(diǎn)。該小區(qū)據(jù)鄰近單位配電所的最遠(yuǎn)距離為2km，可以從鄰近單位引進(jìn)一條10KV架空線路引進(jìn)，當(dāng)做備用電源運(yùn)用。1.5當(dāng)?shù)氐臍庀鬆顩r（1）最熱月平均最高溫度：32.4℃。（2）最高溫度38.9℃。（3）冬季最低日平均溫度：-11.4℃。（4）年平均雷暴日數(shù)（d/a）：21.4。依據(jù)雷暴日等級(jí)劃分（20天及以下為少雷區(qū)，20天到40天為多雷區(qū)），處于少雷區(qū)和多雷區(qū)的邊界處，高溫雷暴并存。海拔100m，華中平原，黃土地，地下水位大于20m。1.6用電費(fèi)用本小區(qū)和當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，當(dāng)小區(qū)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不得低于0.95。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)，6～10KV為800元/KVA。

其次章小區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)在做配電設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)對(duì)象進(jìn)行深化全面的分析，基礎(chǔ)部分包括地理上對(duì)象的周邊供電環(huán)境，對(duì)象的負(fù)荷性質(zhì)，負(fù)荷等級(jí)等。接下來(lái)最重要的就是要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行精確的估算。只有把負(fù)荷估算恰當(dāng)了，才能使設(shè)計(jì)出來(lái)的方案，無(wú)論是從牢靠性方面考慮，還是從經(jīng)濟(jì)性方面考慮都是恰當(dāng)?shù)摹＜偃缲?fù)荷估算的過(guò)大，那么選用的變壓器等相關(guān)設(shè)備的容量會(huì)偏大，這樣會(huì)造成投資的增大，奢侈資金。假如負(fù)荷估算的偏大，那么選用的變壓器等相關(guān)設(shè)備的容量會(huì)偏小，這樣就小區(qū)的供電不能得到保證，變壓器會(huì)經(jīng)常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，斷路器等也會(huì)經(jīng)常跳閘，供電不穩(wěn)定。特殊是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民家庭電氣設(shè)備不斷增多，用電量不斷增大，更是會(huì)加重跳閘的嚴(yán)峻性。所以要想設(shè)計(jì)出經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的供配電方案，須要細(xì)致學(xué)習(xí)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)方法，查看相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，向?qū)I(yè)人士詢問(wèn)，對(duì)目前的廣泛運(yùn)用的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行深化的分析，為負(fù)荷統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)備好。本次是對(duì)一座城市居民住宅小區(qū)進(jìn)行供配電的模擬設(shè)計(jì)。首先對(duì)現(xiàn)在的居民住宅供電進(jìn)行深化的調(diào)查，包括實(shí)地的訪問(wèn)和資料文獻(xiàn)的查閱。本次設(shè)計(jì)，在計(jì)算負(fù)荷時(shí)接受的是需用系數(shù)法。用到的公式有：有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）P=K×P（2-1）式中Pe——用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量，單位為kw）。K——用電設(shè)備組的須要系數(shù)。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為Kvar）Q=P×tan（2-2）視在計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA）S=P／cos（2-3）計(jì)算電流（單位為A）I=S／（2-4）下面是小區(qū)平面圖的基本狀況。我將住宅面積分為三類：小型住宅60m以下，中型住宅60～100m，大型住宅100m以上。1,2號(hào)樓為12層的小高層建筑，每棟配備兩臺(tái)電梯，有地下車庫(kù)。每層有6戶的住宅，其中小戶型（60㎡）的戶數(shù)為3個(gè)，中戶型（60~100㎡）的戶數(shù)為2個(gè)，大戶型（100㎡以上）的戶數(shù)為1個(gè)?？?2套：其中36套小戶型，24套中戶型，12套大戶型。3,4,5,6,7,8號(hào)樓為6層的多層住宅，每層有6戶住宅，其中小戶型（60㎡以下）的戶數(shù)為3個(gè)。大戶型（100㎡以上）的戶數(shù)為3個(gè)?？?8套：其中18套小戶型,18套大戶型。9,10,11,12為6層的多層住宅，每層有4戶住宅，全部都為中戶型（60~100㎡）?？?4套中戶型。13,14,15,16為6層的多層住宅，每層有6戶住宅，其中小戶型（60㎡以下）的戶數(shù)為3個(gè)，中戶型（60~100㎡）的戶數(shù)為2個(gè)，大戶型（100㎡以上）的戶數(shù)為1個(gè)?？?6套：其中18套小戶型，12套中戶型，6套大戶型。17為一層的物業(yè)中心，大小為2戶的中戶房型。1,2號(hào)樓下建設(shè)車庫(kù)，面積約11×58㎡,即640㎡。路燈，草坪燈等公共用電設(shè)備10KW。在規(guī)劃小區(qū)的供電容量時(shí)，進(jìn)行了多方面的考慮，包括全國(guó)的小區(qū)供電負(fù)荷水平，該小區(qū)所處地區(qū)得經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，節(jié)能家用電器的不斷推出，國(guó)家對(duì)新能源的給力支持，國(guó)外小區(qū)用電負(fù)荷的數(shù)據(jù)，將來(lái)10到20年內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展預(yù)料，以及我們中國(guó)人勤儉持家的一貫作風(fēng)等，賜予該小區(qū)以下的負(fù)荷估算，見(jiàn)表2-1。表2-1：戶型用電分類容量（KW)需用系數(shù)cos()tan()有功功率（KW）P無(wú)功功率（Kvar）Q視在功率（KVA）S大戶照明841.20.581.34空調(diào)521.52.5廚房設(shè)備20.450.830.6720.90.601.08衛(wèi)生間設(shè)備2.50.350.850.620.880.551.03消遣設(shè)備0.750.680.510.85其他1.07合計(jì)13.60.830.665.73.866.96中戶照明0.480.540.260.6空調(diào)51.61.22廚房設(shè)備1.50.450.830.670.670.450.81衛(wèi)生間設(shè)備20.40.850.620.80.490.94消遣設(shè)備0.750.480.360.6其他1.020.060.060.08合計(jì)9.80.820.684.152.835.04小戶照明0.487空調(diào)廚房設(shè)備1.50.450.830.6720.6750.450.81衛(wèi)生間設(shè)備20.40.850.620.80.490.94消遣設(shè)備0.750.360.270.45其他1.020.030.030.043合計(jì)80.820.683.312.274.03電梯（2臺(tái)）331.51.99952.5合計(jì)5×2=101.5×2=31.9995×2=3.992.5×2=5車庫(kù)（640㎡）照明842.41.16空調(diào)610.80.7564.5水泵564.5其他211.02合計(jì)210.8140.72615.411.1818.91那么1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16號(hào)樓的負(fù)荷，見(jiàn)下表2-2，表2-2：1號(hào)樓容量（KW)cos()tan()有功功率（KW）P無(wú)功功率（Kvar）Q視在功率（KVA)S2號(hào)樓大戶（12套）163.20.830.6669.346.3283.62中戶（24套）235.20.820.6899.7267.97120.97小戶（36套）2880.820.68119.3481.76144.91電梯（2臺(tái)）100.61.33333.995車庫(kù)（640㎡）210.810.7215.411.1818.92合計(jì)717.40.820.68306.76211.24370.613號(hào)樓大戶（18套）244.80.830.66103.9569.48125.434號(hào)樓小戶（18套）1440.820.6859.6740.8872.465號(hào)樓6號(hào)樓7號(hào)樓8號(hào)樓合計(jì)388.30.830.67163.62110.37197.99號(hào)樓中戶（24套）235.20.820.6899.7267.97120.9810號(hào)樓11號(hào)樓12號(hào)樓合計(jì)235.20.820.6899.7267.97120.9813號(hào)樓大戶（6套）81.60.830.6634.6523.1641.8114號(hào)樓中戶（12套）117.60.820.6849.8633.9860.4915號(hào)樓小戶（18套）1440.820.6859.6740.8872.4516號(hào)樓合計(jì)343.20.820.68144.1898.03174.7517號(hào)樓中戶（2套）19.60.820.688.314.5610.08把照明和電梯，地下車庫(kù)作為本小區(qū)的高級(jí)負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表2-3，表2-3：樓號(hào)用電類型有功功率（KW）無(wú)功功率（Kvar）視在功率（KVA)1，2照明36.3617.5982440.0808電梯33.99995車庫(kù)15.411.181618.9149合計(jì)109.5265.55228127.99143,4,56,7,8，照明26.112.632428.999合計(jì)156.675.7944173.9949,1011,12照明12.966.2726414.4合計(jì)51.8425.0905657.613,1415,16照明18.188.79991220.20008合計(jì)72.7235.19964880.8003217照明1.080.522721.2合計(jì)391.76202.166808441.58572

第三章無(wú)功補(bǔ)償通過(guò)對(duì)小區(qū)負(fù)荷的估算，發(fā)覺(jué)供電的功率因數(shù)在0.83左右，達(dá)不到國(guó)家對(duì)居民小區(qū)功率因數(shù)的要求。本次取目標(biāo)功率低壓側(cè)功率因數(shù)為0.95，高壓側(cè)為0.9，須要無(wú)功補(bǔ)償。3.1補(bǔ)償點(diǎn)的設(shè)定假如把補(bǔ)償裝置設(shè)在變壓器的高壓側(cè)，則只是補(bǔ)償了變壓器前的無(wú)功功率，對(duì)低壓側(cè)的無(wú)功功率起不到補(bǔ)償?shù)淖饔?。假如把補(bǔ)償裝置設(shè)置在變壓器的低壓側(cè)就補(bǔ)償了小區(qū)所須要的無(wú)功功率，從而補(bǔ)償了低壓配電線路本身的無(wú)功損耗及廣袤用戶用電設(shè)備的部分無(wú)功須要，提高了小區(qū)用電的功率因數(shù)。在小區(qū)中，安裝位置通常只有3個(gè)，即裝設(shè)于住宅樓總配電箱進(jìn)線處，樓梯單元配電箱進(jìn)線處或住戶配電箱進(jìn)線處。由于大多數(shù)單元負(fù)荷在6KW一下，且無(wú)功需求波動(dòng)大，投入時(shí)間短，投切頻繁。因此，終端補(bǔ)償位置，依據(jù)線路終端總?cè)萘康拇笮。话惴謩e選用前兩個(gè)。使無(wú)功盡可能盡可能就地達(dá)到平衡，削減無(wú)功在電網(wǎng)中的流淌，這對(duì)降低線損，改善電壓質(zhì)量和提高供電實(shí)力是特殊有利的。本次無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)在變電所里，接受低壓集中補(bǔ)償?shù)姆绞健?.2無(wú)功補(bǔ)償容量的確定無(wú)功功率補(bǔ)償容量（單位為Kvar）的計(jì)算：Q=P×(tan－tan)=×P（3-1）（3-2）補(bǔ)償前380 V側(cè)的統(tǒng)計(jì)：=∑(1,2,3,4,5,6,7,8,9，10,11,12,13,14,15,16,17號(hào)樓有功功率)（3-3）=∑（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17號(hào)樓無(wú)功功率）（3-4）=（3-5）功率因數(shù)COS=（3-6）補(bǔ)償后380V側(cè)的統(tǒng)計(jì)：有功功率P=（3-7）無(wú)功功率Q=-補(bǔ)償容量Q（3-8）視在功率S=（3-9）功率因數(shù)COS=（3-10）變壓器損耗的有功功率P=0.015×視在功率S（3-11）變壓器損耗的無(wú)功功率Q=0.06×視在功率S（3-12）10KV側(cè)補(bǔ)償后，有功功率，無(wú)功功率，功率因數(shù)算法同上。現(xiàn)在把整個(gè)小區(qū)算在內(nèi)，估算整個(gè)小區(qū)須要的無(wú)功補(bǔ)償容量。為了達(dá)到低壓側(cè)功率因數(shù)為0.95，算定的補(bǔ)償容量Q取1008Kvar。接受低壓無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償柜，這種補(bǔ)償柜適用于農(nóng)村、城市配電網(wǎng)和工礦企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)，可安裝在0.4kV低壓配電室內(nèi)，對(duì)低壓負(fù)荷實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償；也可用于廠礦、石油、鐵路、化工、港口等行業(yè)的低壓電網(wǎng)，對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。屏內(nèi)設(shè)有ZKW-Ⅱ型無(wú)功率自動(dòng)補(bǔ)償限制器一臺(tái)。限制器接受8步或6步循環(huán)投切的方式進(jìn)行工作，并依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷消耗的感性無(wú)功量的多少以10秒～120秒可調(diào)的時(shí)間間隔自動(dòng)地限制并聯(lián)電容器組的投切動(dòng)作，使電網(wǎng)的無(wú)功消耗保持到最低狀態(tài)，從而可提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量削減輔配電系統(tǒng)和變壓器的損耗。下表為補(bǔ)償屏的參數(shù)，組合方式屏寬（mm）電容器數(shù)量總?cè)萘棵坎酵度肭Х?shù)PGJ1-18006只84千乏14千乏統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表3-1，表3-1：樓號(hào)功率因數(shù)cos()tan()有功功率（KW）無(wú)功功率（Kvar)視在功率（KVA）1號(hào)樓306.76211.243702號(hào)樓306.76211.243703號(hào)樓163.62110.372004號(hào)樓163.62110.37200380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷5號(hào)樓163.62110.372006號(hào)樓163.62110.372007號(hào)樓163.62110.372008號(hào)樓163.62110.372009號(hào)樓99.7267.9712010號(hào)樓99.7267.9712011號(hào)樓99.7267.9712012號(hào)樓99.7267.9712013號(hào)樓144.1898.0317514號(hào)樓144.1898.0317515號(hào)樓144.1898.0317516號(hào)樓144.1898.0317517號(hào)樓8.314.5610合計(jì)0.820.682579.151753.283130無(wú)功補(bǔ)償0-1008380V側(cè)補(bǔ)償后0.960.292579.15745.28變壓器的損耗46.95187.810KV側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.940.352626.1933.082786.94每一棟樓經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償后，即功率因數(shù)從0.83左右提高到0.95，有功功率不變，無(wú)功功率減小，視在功率也變小。視在功率S=視在功率S×COS／COS（3-13）下表3-2是補(bǔ)償過(guò)后每棟樓的視在功率S，表3-2：樓號(hào)視在功率KVA（補(bǔ)償前）視在功率KVA（補(bǔ)償后）1370324237032432001734200173520017362001737200173820017391201061012010611120106121201061317515314175153151751531617515317109

第四章變壓器的選擇和電氣主接線4.1補(bǔ)償后小區(qū)負(fù)荷由于小區(qū)用戶的一部分無(wú)功功率由無(wú)功補(bǔ)償裝置供應(yīng)，在第三章計(jì)算過(guò)了經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償后每棟樓的視在功率。變壓器容量確定的依據(jù)是每棟樓補(bǔ)償后的視在功率S。下面是小區(qū)平面圖的負(fù)荷圖，補(bǔ)償后整個(gè)小區(qū)的視在功率S=2731KVA。4.2變壓器選型的原則隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變壓器行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。從S7，S9，S10，S11，S12，S13系列不斷進(jìn)步，所用材料也不斷的改進(jìn)。由于干式變壓器越來(lái)越好的性能，相比于油浸式變壓器以絕緣油為絕緣介質(zhì)，干式變壓器接受環(huán)氧樹(shù)脂絕緣。本次接受SCB10系列。S表示三相，C表示環(huán)氧樹(shù)脂澆注，B表示箔繞式線圈。4.3變壓器臺(tái)數(shù)的選擇選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮的基本原則，1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電牢靠性的要求。對(duì)供有大量一，二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)接受兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一，二級(jí)負(fù)荷接著供電。對(duì)只有二級(jí)而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只接受一臺(tái)變壓器，但必需在低壓側(cè)敷設(shè)和其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有備用電源。2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于接受經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可以考慮接受兩臺(tái)變壓器。3）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有確定的余地。4.4主變壓器容量的選擇只裝一臺(tái)主變壓器主變壓器容量S應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S的須要，即S≧S（4-1）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器每臺(tái)變壓器的容量S應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：（1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S的大約60%~70%的須要，即S≧（0.6~0.7）S（4-2）（2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷的須要，即S≧S(Ⅰ＋Ⅱ)（4-3）4.5其他方面的考慮主變壓器單臺(tái)容量上限，單臺(tái)配電變壓器（低壓為0.4KV）的容量一般不宜大于1250KVA。當(dāng)用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的配電變壓器。位于同一個(gè)變電所的變壓器宜用型號(hào)容量相同的。適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展。4.6負(fù)荷中心的計(jì)算依據(jù)小區(qū)的平面圖，本小區(qū)每棟樓的房型基本上是矩形的，那么可以假設(shè)每一棟樓的負(fù)荷中心位于矩形的中心。按負(fù)荷功率矩確定負(fù)荷中心。在小區(qū)平面圖上建立一個(gè)適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，測(cè)量每棟樓中心的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。仿照力學(xué)中求重心的力矩方程可得。負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：X=Y=（4-4）4.7主變壓器選擇的方案小區(qū)的總負(fù)荷S=2731KVA。方案一：全小區(qū)建一個(gè)變電所。全區(qū)的負(fù)荷中心位于8號(hào)樓的西北角處?？紤]到變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心以及小區(qū)居民生活，結(jié)合小區(qū)平面圖，把變電所建于7號(hào)樓東南角的正南方靠近小區(qū)圍墻的位置。負(fù)荷中心的位置如上圖小區(qū)負(fù)荷圖上B1和B2的所示。選擇4臺(tái)1000KVA的SCB10-1000/10。接受兩臺(tái)并列運(yùn)行的方式。變壓器的聯(lián)結(jié)組別為D，yn11。#1和#2變壓器并列運(yùn)行，給1、3、5、17和2、4、6號(hào)樓供電。距負(fù)荷中心約130m。#3和#4號(hào)變壓器并列運(yùn)行，給16、12、7、8和9、10、11、13、14、15號(hào)樓供電，距負(fù)荷中心約100m。S=2000KVA≧(0.6～0.7)S=1638KVA，S=2000KVA≧S(Ⅰ＋Ⅱ)=442KVA，滿足要求。方案二：建兩個(gè)變電所，結(jié)合小區(qū)負(fù)荷平面圖，把小區(qū)分為2塊。第1塊包括1、2、3、4、5、6、7、8、17號(hào)樓，第2塊包括9、10、11、12、13、14、15、16號(hào)樓。第一塊：總負(fù)荷為1695KVA，選用兩臺(tái)SCB10-1250/10變壓器。為了保證變壓器，斷路器等修理的時(shí)候，保證1、2號(hào)樓的供電，1、2號(hào)樓分別由一臺(tái)變壓器供電。S=1250KVA≧(0.6～0.7)S=1186KVA，S=1250KVA≧S(Ⅰ＋Ⅱ)=304KVA，滿足要求。第一塊的負(fù)荷中心位于3、4號(hào)樓中間。變壓器設(shè)置在1號(hào)樓的地下室內(nèi)，距離負(fù)荷中心約60m。其次塊：總負(fù)荷為1036KVA，選用兩臺(tái)SCB10-630/10的變壓器。S=630KVA≧（0.6～0.7）S=622KVA，S=630KVA≧S(Ⅰ＋Ⅱ)=139KVA，滿足要求。其次塊的負(fù)荷中心位于10、11、14、15號(hào)樓中間，偏近1、4、15號(hào)樓。變電所建在7號(hào)樓東南角的正南方靠近小區(qū)圍墻的位置，距離負(fù)荷中心約120m。負(fù)荷中心的位置如上圖小區(qū)負(fù)荷圖上的A1和A2所示。4.8變電所主接線方案的選擇電氣主接線時(shí)變電所電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用，連接方式和回路間的相互聯(lián)系。所以它的設(shè)計(jì)干脆關(guān)系到全所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電愛(ài)惜，自動(dòng)裝置和限制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的平安，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著確定的作用。對(duì)主接線的基本要求，概括地說(shuō)包括牢靠性，靈敏性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。在6～10KV配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，宜接受分段的單母線接線。結(jié)合上面的兩種變壓器選擇方案畫(huà)出的主接線簡(jiǎn)圖如下。方案一：主接線形式為每臺(tái)變壓器須要的無(wú)功補(bǔ)償容量Q=S(tan－tan)（4-5）#1變壓器給1、3、5、17號(hào)樓供電，Q=（tan－tan）,i=1,3,5,17。樓號(hào)cos()tan()有功功率（KW）無(wú)功功率（Kvar）視在功率（KVA）1號(hào)樓306.76211.24370.623號(hào)樓163.62110.37197.94號(hào)樓163.62110.37197.917號(hào)樓8.314.5710.09合計(jì)0.8270.5970.679642.31436.55776.5每個(gè)無(wú)功補(bǔ)償屏補(bǔ)償?shù)娜萘繛?4Kvar無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘?4×3=252Kvar合計(jì)0.9610.280.28642.31184.55668.3即Q=3×84Kvar=252Kvar。同理，給2、4、6供電的#2號(hào)變壓器須要的無(wú)功補(bǔ)償為：3×84Kvar=252Kvar；給7、8、12、16號(hào)樓供電的#3號(hào)變壓器須要的無(wú)功補(bǔ)償為：3×84Kvar=252Kvar；給9、10、11、13、14、15號(hào)樓供應(yīng)電的#4號(hào)變壓器須要的無(wú)功補(bǔ)償為：3×84Kvar=252Kvar。方案二：主接線形式為：同理，給1、3、5、7、17號(hào)樓供電的變壓器#1須要的無(wú)功功率為：4×84Kvar=336Kvar；給2、4、6、8號(hào)樓供電的變壓器#2須要的無(wú)功補(bǔ)償為：4×84Kvar=336Kvar；給11、12、15、16號(hào)樓供電的變壓器#3須要的無(wú)功補(bǔ)償為：2×84Kvar=252Kvar；給9、10、13、14號(hào)樓供電的變壓器#3須要的無(wú)功補(bǔ)償為：2×84Kvar=252Kvar。下面是兩種方案的主接線方案的比較。1）技術(shù)方面：在供電平安上，方案一好于方案二；在供電牢靠性上，方案一好于方案二；在靈敏性方面，方案一好于方案二；在擴(kuò)建適應(yīng)性方面，方案一好于方案二。2）在經(jīng)濟(jì)方面：由于兩個(gè)方案都是選用了4臺(tái)變壓器，接受的都是兩臺(tái)并列運(yùn)行的方式。所以選用的高壓一次設(shè)備和低壓一次設(shè)備所須要的資金是相差不多的。在變壓器方面，方案一，SCB10-1000/10,單價(jià)位120000元，4×120000=48萬(wàn)元。方案二，SCB10-1250/10,單價(jià)為126000萬(wàn)元，SCB10-630/10，單價(jià)65000元。12.6×2+6.5×2=38.2萬(wàn)元。向電業(yè)局交一次性供電貼費(fèi)方面，方案一，4000×0.08=320萬(wàn)元；方案二，3760×0.08=300.8萬(wàn)元。這項(xiàng)的費(fèi)用是占全部費(fèi)用最大的一項(xiàng)，將近占80%。通過(guò)計(jì)算可以知道，兩種方案須要的金錢(qián)相差不是很大。兩種方案的主要差別在于：1）方案一是母線分段，方案二是母線不分段。2）方案一建一個(gè)變電所；方案二建兩個(gè)變電所。3）方案一的變電所都位于地上，方案二的變電所一個(gè)位于地上，一個(gè)位于地下。4）方案一選用的變壓器一樣，全部是1000KVA，方案二選用兩種變壓器1250KVA和630KVA的。由于建一個(gè)變電所要比建兩個(gè)變電所管理起來(lái)便利，變壓器型號(hào)一樣也要比變壓器型號(hào)不一樣好處要多，并且一般單臺(tái)配電變壓器（低壓為0.4KV）的容量不宜大于1250KVA，母線分段要比母線不分段的牢靠性高，所以選擇方案一。

第五章變配電所位置和型式的選擇5.1變電所位置的選擇的一般原則盡量接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗，電壓損耗和有色金屬消耗量。進(jìn)出線便利。接近電源側(cè)。設(shè)備運(yùn)輸便利，特備是要考慮電力變壓器和凹凸壓成套配電裝置的運(yùn)輸，不應(yīng)設(shè)在有猛烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所。在第四章計(jì)算過(guò)了個(gè)個(gè)變壓器供電區(qū)域的負(fù)荷中心，加上以上原則的考慮，確定了上面變電所選址的正確。5.2變電所型式的選擇依據(jù)主變壓器的安裝位置來(lái)分，有以下類型：露天（或半裸天）變電所變壓器裝置在室外抬高的地面上，變壓器上方?jīng)]有任何遮擋物，稱為露天式。變壓器上方設(shè)有頂板或挑檐的，稱為半露天式。獨(dú)立變電所整個(gè)變電所設(shè)在單獨(dú)的離建筑物有確定距離的單獨(dú)建筑物內(nèi)。用于負(fù)荷小并且比較分散的狀況。桿上變電所變壓器安裝在室外的電桿上，一般用于容量在315KV.A及以下的變壓器，而且多用于對(duì)廠配生活區(qū)供電。地下變電所整個(gè)變電所設(shè)置在地下。通風(fēng)散熱條件比較差，濕度較大，建筑費(fèi)用也較高，但相當(dāng)平安，且不礙觀瞻，多用于一些高層建筑，地下工程和礦井中。樓上變電所真?zhèn)€變電所設(shè)置在樓上。要求結(jié)構(gòu)盡可能輕型，平安，其主要變壓器通常接受無(wú)油的干式變壓器，不少接受成套變電所。成套變電所由電器制造廠按確定接線方案成套制造，現(xiàn)場(chǎng)裝配的變電所。移動(dòng)式變電所整個(gè)變壓器裝設(shè)在可移動(dòng)的車上。主要用于坑道作業(yè)及臨時(shí)社工現(xiàn)場(chǎng)供電?？紤]的本小區(qū)的布局結(jié)構(gòu)，以及主接線方案的狀況，確定接受獨(dú)立式變配電所，它可以是高壓配電、變壓器、低壓配電設(shè)在一棟建筑物中，接受不同的房間分割。在第四章的附圖上的變壓器位置就是變配電所的位置。

第六章短路電流計(jì)算短路是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。6.1短路的緣由造成短路的主要緣由，是設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過(guò)電壓擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。工作人員的誤操作，或者將低壓設(shè)備接入高壓電路中，也可能造成短路。鳥(niǎo)獸（包括蛇，鼠等）跨越在袒露的相線之間或者相線和接地物之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路的一個(gè)緣由。6.2短路的后果短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大的多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害，主要有，短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電流中的其他元件受到損害，甚至引起火災(zāi)。短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)峻影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路時(shí)愛(ài)惜裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。不對(duì)稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交叉電磁場(chǎng)，對(duì)旁邊的通信設(shè)備，電子設(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)峻的電磁感染。由此可見(jiàn)，短路的后果很嚴(yán)峻，因此必需盡可能設(shè)法消退可能引起短路的一切因素。同時(shí)須要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器，整定短路愛(ài)惜的繼電愛(ài)惜裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）也必需計(jì)算短路電流。6.3短路的形式在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相對(duì)地短路。在一般狀況下，特備是在遠(yuǎn)離電源的小區(qū)供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)峻的短路狀態(tài)下也能牢靠地工作，因此作為選擇和驕校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過(guò)程中，短路電流的變更很困難。它有多種重量，其計(jì)算需接受電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來(lái)校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路。在無(wú)線大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)中間相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受的電動(dòng)力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的短路動(dòng)穩(wěn)定度，一般應(yīng)實(shí)行三相短路沖擊斷流或短路后第一個(gè)周期的三相短路全電流有效值。6.4短路電流的計(jì)算假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量.用戶處短路后,系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定:對(duì)于3~35KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無(wú)限大.只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí),只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗,而忽視其電阻;對(duì)于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需計(jì)入電阻,一般也只計(jì)電抗而忽視電阻。短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表,都以三相短路為計(jì)算條件.因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨喽搪窌r(shí)的短路電流都小于三相短路電流.能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?確定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏?。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制出計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使須要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大的短路電流通過(guò)。按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中主要元件的阻抗。短路電流計(jì)算方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。本次設(shè)計(jì)接受標(biāo)幺值法。6.5標(biāo)幺值法計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量S和基準(zhǔn)電壓U.將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值，稱為標(biāo)么值(這是短路電流計(jì)算最特殊的地方,目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算)。基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取S=100MVA?；倦妷?，通常取元件所在處的短路電流計(jì)算電壓，即取U=U?；鶞?zhǔn)電流I則按下式計(jì)算：I==（6-1）基準(zhǔn)電抗X則按下式計(jì)算：X==（6-2）下面分別講解并描述供電系統(tǒng)中主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算，電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值X===（6-3）為斷路器的斷流容量。電力變壓器的電抗標(biāo)幺值X===（6-4）電力線路的電抗標(biāo)幺值X===X（6-5）短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，求出其總電抗標(biāo)幺值X。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期重量有效值的標(biāo)幺值按下式計(jì)算：I====（6-6）由此可求的三相短路電流周期重量有效值：I=II=（6-7）求出I以后，即可利用歐姆法的公式求出短路次暫態(tài)電流有效值I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流，短路沖擊電流，短路沖擊電流有效值。在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí)，I==I，=2.55×I，=1.51×I。在1000KV.A及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時(shí)，三相短路容量的計(jì)算公式為I==I，=1.84×I，=1.09×I。三相短路容量的計(jì)算公式為：===（6-8）6.6計(jì)算電路圖及短路電流計(jì)算確定基準(zhǔn)值取=100MVA，=10KV，=0.23KV而===5.77KA===152KA計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值=500MVA，因此==0.2電纜線路的電抗標(biāo)幺值在小區(qū)的基本資料里面，給出了小區(qū)的供電狀況。10KV側(cè)的額定電流為：==162A通過(guò)查看下表，電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35KV以上6～10KV220∕380V架空線路0.40.350.32電纜線路0.120.080.066查表可得=0.08，所以常用電源線路=0.08×5km×=0.4備用電源線路=0.35×2km×=0.7電力變壓器的電抗標(biāo)幺值查變壓器SCB10-1000∕10的參數(shù)可得，=6%，所以=====6計(jì)算常用電源線路的短路電流數(shù)據(jù)，備用電源的短路電流數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程省略。繪制短路等效電路圖，見(jiàn)下圖：計(jì)算K－1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值=＋=0.2＋0.4＝0.6三相短路電流周期重量有效值===9.62KA其他三相短路電流I==I=9.62KA=2.55×I=2.55×9.62KA=24.6KA=1.51×I=1.51×9.62KA=14.6KA三相短路容量=====166.7MVA計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值=＋＋∥=0.2＋0.4＋=3.6三相短路電流周期重量有效值===42.3其他三相短路電流I===42.3KA=2.55×I=1.84×42.3KA=77.832KA=1.51×I=1.09×42.3KA=46.107KA三相短路容量===27.78MVA計(jì)算K-3點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值=＋＋∥=0.2＋0.4＋=3.6三相短路電流周期重量有效值===42.3KA其他三相短路電流I===42.3KA=2.55×=1.84×42.3KA=77.832KA=1.51×=1.09×42.3KA=46.107KA三相短路容量===27.78MVA備用電源的短路計(jì)算方法和上面的一樣。

第七章變配電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)通過(guò)上述短路計(jì)算得知，供電系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流是相當(dāng)大的。當(dāng)短電流通過(guò)電器和導(dǎo)體時(shí)，一方面要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，即電動(dòng)效應(yīng)；另一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng)。所以須要校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。由于＞，所以接受常用電源的計(jì)算出來(lái)的短路電流值都大于接受備用電源的計(jì)算出來(lái)的短路電流值。所以在校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)接受的是常用電源計(jì)算出來(lái)的短路電流。變配電所中擔(dān)當(dāng)輸送和支配電能任務(wù)的電路為一次電路，一次電路中用到的電氣設(shè)備為一次設(shè)備。按正常工作選擇包括按額定電壓選擇，按額定電流選擇，按設(shè)備的種類和型式選擇一次設(shè)備。為了保證電氣設(shè)備的牢靠工作，必需按正常工作條件選擇，并按短空狀況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性。7.1高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件下表7-1為須要選擇的設(shè)備和校驗(yàn)的項(xiàng)目，表7-1：設(shè)備名稱短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性高壓避雷器√高壓隔離開(kāi)關(guān)√√√√高壓斷路器√√√√√電流互感器√√√√電壓互感器√高壓熔斷器√√√電纜√√√√母線√√√穿墻套管√√√√注：標(biāo)有√的表示是須要校驗(yàn)的項(xiàng)目，沒(méi)有標(biāo)的表示不須要校驗(yàn)。利用到的10KV側(cè)的數(shù)據(jù)：=162A=9.62KA=24.6KA=9.62KA高壓斷路器高壓斷路器的功能是接通和斷開(kāi)正常工作電流，過(guò)負(fù)荷電流和故障電流，它是開(kāi)關(guān)電器中最完善的一種設(shè)備。高壓斷路器按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)型和戶外型，按滅弧介質(zhì)及滅弧原理可分為六氟化硫斷路器，真空斷路器，多油斷路器，少油斷路器，空氣斷路器等。本次選用戶內(nèi)型，真空斷路器，型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（KA）額定關(guān)合電流（峰值KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值KA）熱穩(wěn)定電流（KA）4秒ZN12-1010125031.5808031.5正常狀況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態(tài)下：額定開(kāi)斷電流31.5＞斷開(kāi)瞬間短路全電流有效值=9.62額定關(guān)合電流80＞短路沖擊電流=24.6熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=9.62×(0.4＋0.2)=55.52（假設(shè)繼電愛(ài)惜工作時(shí)間0.4s，斷路器工作時(shí)間0.2s）=31.5×4=3968＞55.52，滿足條件，動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：＝80＞=24.6KA，滿足要求。高壓隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)的用途是：1）在檢修電氣設(shè)備時(shí)用來(lái)隔離電壓，使檢修的設(shè)備和帶電部分之間有明顯可見(jiàn)的斷口；2）在變更設(shè)備狀態(tài)（運(yùn)行、備用、檢修）時(shí)用來(lái)協(xié)作斷路器協(xié)同完成倒閘操作；3）用來(lái)分，合小電流，可用來(lái)分，合電壓互感器，避雷器和空載母線，分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器，關(guān)合電容電流不超過(guò)5A的空載線路；4）隔離開(kāi)關(guān)的接地開(kāi)關(guān)可代替接地線，保證檢修工作平安。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能用來(lái)接通和斷開(kāi)負(fù)荷電流和短路電流，一般只能在電路斷開(kāi)的狀況下才能操作。隔離開(kāi)關(guān)的種類和形式許多。按裝設(shè)地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。按產(chǎn)品組裝級(jí)數(shù)可分為單極式和三級(jí)式；按每級(jí)絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式，雙柱式，三柱式等。本次選用戶內(nèi)型，三級(jí)式（三級(jí)裝在同一底座上）隔離開(kāi)關(guān)，型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值KA）熱穩(wěn)定電流（峰值KA）GN19-10G1040031.512.5（4s）正常狀況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態(tài)下：熱穩(wěn)定校驗(yàn)=9.62×(0.4＋0.2)=55.52=12.5×4=625＞55.52動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：＝31.5＞=24.6KA，滿足要求。電流互感器電流互感器將溝通大電流變成小電流（5A/1A），供電給測(cè)量?jī)x器和愛(ài)惜裝置的電流線圈。電流互感器按工作原理有電磁式和光電式兩種；按裝設(shè)地點(diǎn)可以分為戶內(nèi)式和戶外式；按安裝方式可以分為穿墻式，支持式和裝入式；按一次繞組匝數(shù)分可分為單匝式，復(fù)匝式；按絕緣分有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選樹(shù)脂澆注絕緣，戶內(nèi)型，全封閉、支柱式結(jié)構(gòu)的電流互感器，型號(hào)額定電流比（A）精確等級(jí)1s熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流LFZBJ6-10200/50.5/322.5KA44KA正常狀態(tài)下一次回路額定電壓和額定電路都滿足要求，二次回路額定電流也滿足要求。短路狀態(tài)下：熱穩(wěn)定校驗(yàn)=9.62×(0.4＋0.2)=55.52=22.5=506.25＞55.52，滿足要求。（4）電壓互感器電壓互感器將溝通高壓電變成低壓電（100V或100/V），供電給測(cè)量?jī)x表和愛(ài)惜裝置的電壓線圈，使測(cè)量?jī)x表和愛(ài)惜裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。按工作原理可分為電磁式，電容式，光電式；按安裝地點(diǎn)分有戶內(nèi)式和戶外式；按相數(shù)分有單相式和多相式；按繞組數(shù)分，有雙繞組式和三繞組式；按絕緣分，有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選用環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，電磁式，單相式，戶內(nèi)的，精確級(jí)取0.5，型號(hào)額定電壓（KV）次級(jí)繞組額定容量（VA）最大容量（VA）初級(jí)繞組次級(jí)繞組JDZ12-10100.1100800（5）母線發(fā)電廠和變電所中各種電壓等級(jí)配電裝置的主母線，發(fā)電機(jī)，變壓器和相應(yīng)配電裝置之間的連接導(dǎo)體，統(tǒng)稱為母線，其中主母線起匯合和支配電能的作用。工程上應(yīng)用的母線分軟母線和硬母線兩類。依據(jù)母線的材料分有銅，鋁和鋁合金。敝露母線和封閉母線。敝露母線的形態(tài)有矩形母線，槽型母線，，管型母線，絞線圓形軟母線。本次設(shè)計(jì)選用的是鋁母線，截面形態(tài)矩形母線，接受三相水平布置。依據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。母線最大持續(xù)電流為==178.68A接受鋁母線LMY25×4尺寸的。它的長(zhǎng)期允許載流量292A，滿足要求。（6）電纜的選擇電力電纜線路是傳輸和支配電能的一種特殊電力線路，它可以干脆埋在地下及敷設(shè)在電纜溝里，電纜隧道里，也可以敷設(shè)在水中或海底。和架空線路相比，雖然具有投資多，敷設(shè)麻煩，修理困難，難于發(fā)覺(jué)和解除故障等缺點(diǎn)，但它具有防潮，防腐，防損傷，運(yùn)行牢靠，不占地面，不阻礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。電纜依據(jù)絕緣和愛(ài)惜層的不同，可分為油浸紙絕緣電纜，聚氯乙烯絕緣電纜，交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜，橡皮絕緣電纜，高壓絕緣電纜。本次選用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜，鋁芯的，三芯電纜，由于接受直埋的方式，所以接受帶護(hù)層得鎧裝電纜。選擇10KV的型號(hào)為YJLV22的電纜，纜芯截面長(zhǎng)期允許載流量電纜芯最高允許工作溫度電阻電抗電納（）直埋地下10KV95mm215A90℃0.340.076119=162A，由于215A＞162A，即使把溫度修正系數(shù)（查表可知最大值為1.34），土壤熱阻修正系數(shù)（查表可知最大值為1.08）計(jì)算在內(nèi)也滿足要求，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。允許電壓損失校驗(yàn)U%=173×162A×5km×（0.34×0.95＋0.076×0.31）÷10000=4.8%＜5%，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流的熱效應(yīng)：=9.62×(0.4＋0.2)=55.52==87mm＜95mm，滿足熱穩(wěn)定。（7）避雷器的選擇氧化鋅避雷器是一個(gè)過(guò)電壓愛(ài)惜器。其核心元件接受氧化鋅電阻片，和傳統(tǒng)碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了過(guò)電壓通流實(shí)力。當(dāng)避雷器在正常工作電壓下，留過(guò)避雷器的電流僅有微安級(jí)，當(dāng)遭受過(guò)電壓時(shí)，由于氧化鋅電阻的非線性，流過(guò)避雷器的電流瞬間達(dá)數(shù)千安培，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，釋放過(guò)電壓能量，從而有效地限制了電壓對(duì)輸變電設(shè)備的侵害。型號(hào)系統(tǒng)電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）標(biāo)稱放電電流下最大雷電殘壓（KV）標(biāo)稱放電電流（KA）HY5WS-17/50101713.6505該避雷器為配電型有機(jī)負(fù)荷外套氧化鋅避雷器。H復(fù)合型材料（外套——硅橡膠），Y金屬氧化物避雷，5標(biāo)稱放電電流（8/20波形），W無(wú)間隙，S配電型避雷器，17避雷器額定電壓（17kV），50避雷器殘壓（50kV在8/20波形下，電流幅值5kA的條件下殘壓50kV）。它將金屬氧化物和有機(jī)復(fù)合絕緣材料的優(yōu)異特性于一體，可以延緩沖擊力，具有良好的防爆性能。（8）高壓熔斷器高壓熔斷器是一種在電路流過(guò)超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)過(guò)確定時(shí)間后，使其容器熔化而分段電流，斷開(kāi)電路的一種愛(ài)惜電器。熔斷器的功能主要是對(duì)電路及電路設(shè)備進(jìn)行短路愛(ài)惜。型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（KA）斷流容量（MVA）RN-10/0.5100.5851000開(kāi)斷實(shí)力的校驗(yàn)：流過(guò)熔斷器的短路電流I=9.62KA＜85KA，滿足要求。（9）穿墻套管型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）熱穩(wěn)定電流（KA）不小于鋁導(dǎo)體(5s)CB-10102003.8額定電壓和額定電流都滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：3.8×5=72.2＞55.52，滿足要求。（10）高壓開(kāi)關(guān)柜高壓開(kāi)關(guān)柜是按確定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝在一起而成的一種高壓成套配電裝置，有固定式和手車式兩大類型。本次選用KYN28-12型移開(kāi)式金屬鎧裝開(kāi)關(guān)柜。額定電壓10KV，額定電流200A，額定開(kāi)斷電流35KA,額定動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流25KA。7.2380V側(cè)低壓一次設(shè)備的選擇380V側(cè)的設(shè)備選擇有變壓器低壓側(cè)斷路器和電流互感器，通往各各樓的斷路器，電流互感器和電纜。（1）#1號(hào)變壓器側(cè)1）#1變壓器容量為1000KVA，給1、3、5、17號(hào)樓供電?？偟囊曉诠β蕿?80KVA。#1變壓器出線口的電流：I==1185.12A，供電開(kāi)關(guān)選用智能型萬(wàn)能式斷路器，這種斷路器適用溝通50Hz，額定電壓380V，額定電流為200A-6300A的配電網(wǎng)絡(luò)中,主要用來(lái)支配電能和愛(ài)惜線路及電源設(shè)備免受過(guò)載、欠電壓、短路，單相接地等故障的危害，該斷路器具有多種智能愛(ài)惜功能，可做到選擇性愛(ài)惜，具動(dòng)作精確，避開(kāi)不必要的停電，提高供電牢靠性。型號(hào)DW15型的，斷路器殼架等級(jí)額定電流2500A，額定電流1600A，額定極限短路分?jǐn)鄬?shí)力60KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力12KA，滿足要求。選用的電流互感器為L(zhǎng)MZJ1-0.5，變比為1200/5，額定輸出為15VA，額定絕緣水平0.5/3。選用的HD11-1500/3的低壓刀開(kāi)關(guān)。2）限制1號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==562.17A，1號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-630M.額定電流為630A的斷路器，其額定極限分?jǐn)鄬?shí)力65KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力48KA，滿足斷路實(shí)力的要求。通向1號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A.所以須要兩根電纜供電。3）限制3號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==303.87A，3號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-400M.殼架等級(jí)額定電流為400A的斷路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段實(shí)力50KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力30KA，滿足斷路實(shí)力要求。通向3號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。4）限制5號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==303.87A，5號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-400M.殼架等級(jí)額定電流為400A的短路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段實(shí)力50KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力30KA，滿足斷路實(shí)力要求。通向5號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150m㎡型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150m㎡型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。5）限制17號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==15.19A，17號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-125M，額定電流為25A的斷路器，額定極限分段實(shí)力50KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力42KA，滿足要求。通向17號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。6）#1號(hào)變壓器的無(wú)功補(bǔ)償須要3×84Kvar=252Kvar，每個(gè)無(wú)功補(bǔ)償屏補(bǔ)償?shù)娜萘繛?4Kvar。限制無(wú)功補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)關(guān)選用CJ19C型的切換電容器接觸器，它是將切換電容器接觸器和熱繼電器干脆插裝在一起，形成切換電容器接觸器和熱繼電器一體化，省略了原先接觸器和熱繼電器之間的連接線，大大便利了安裝，同時(shí)又削減安裝空間，在目前開(kāi)關(guān)柜對(duì)空間要求緊湊的狀況下，尤其對(duì)抽屜柜和無(wú)功功率就地補(bǔ)償裝置，其杰出特性就更為明顯。（2）#2號(hào)變壓器側(cè)1）#2號(hào)變壓器的給2、4、6號(hào)樓供電，出線側(cè)的電流==1169.92A，供電開(kāi)關(guān)選用智能型萬(wàn)能式斷路器，型號(hào)DW15型的，斷路器殼架等級(jí)額定電流2500A，額定電流1600A，額定極限短路分?jǐn)鄬?shí)力60KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力12KA，滿足要求。選用的電流互感器為L(zhǎng)MZJ1-0.5，變比為1500/5，額定輸出為15VA，額定絕緣水平0.5/3。選用的HD11-1200/3的低壓刀開(kāi)關(guān)。2）限制2號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==562.17A，2號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-630M.殼架等級(jí)額定電流為630A的斷路器，其額定極限分?jǐn)鄬?shí)力65KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力48KA，滿足斷路實(shí)力的要求。通向2號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A.所以須要兩根電纜供電。3）限制4（或6）號(hào)樓的開(kāi)關(guān)：==303.87A，4（或6）號(hào)樓供電開(kāi)關(guān)選用HYCM3-400M.殼架等級(jí)額定電流為400A的短路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段實(shí)力50KA，額定運(yùn)行短路分?jǐn)鄬?shí)力30KA，滿足斷路實(shí)力要求。通向4（或6）號(hào)樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。4）#2號(hào)變壓器無(wú)功補(bǔ)償須要3×84Kvar=252Kvar，每個(gè)無(wú)功補(bǔ)償屏補(bǔ)償?shù)娜萘繛?4Kvar。限制無(wú)功補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)關(guān)選用CJ19C型的切換電容器接觸器，它是將切換電容器接觸器和熱繼電器干脆插裝在一起，形成切換電容器接觸器和熱繼電器一體化，省略了原先接觸器和熱繼電器之間的連接線，大大便利了安裝，同時(shí)又削減安裝空間，在目前開(kāi)關(guān)柜對(duì)空間要求緊湊的狀況下，尤其對(duì)抽屜柜和無(wú)功功率就地補(bǔ)償裝置，其杰出特性